Улучшение качества оросительной воды методом вакуумной обработки

Актуальность обусловлена поддерживанием водно-экологического равновесия на оросительных системах в период эксплуатации. «Водно-экологическое равновесие на оросительных системах имеет место, если забор воды для орошения из водоисточника в острозасушливые периоды вегетации не превышает установленной санитарной нормы». В настоящее время источники воды, как поверхностные, так и подземные, вследствие техногенного воздействия на них превышают санитарную норму по различным показателям, что приводит к разработке и внедрению новых технологий очистки воды на оросительных системах. В намеченных исследованиях на опытно-производственном участке ВолгГАУ «Инновационная деревня», представленных в статье, подготовка воды, а именно подземной воды, будет выполнена для системы капельного орошения, так как этот способ полива внедряется в степных, полупустынных и пустынных областях, страдающих дефицитом воды, к которым относится и Волгоградская область.
Выбранный участок под систему капельного орошения учитывает видовые признаки выращиваемых сельскохозяйственных культур, продолжительность вегетации, распространение корневой системы, также требования к почвенным, климатическим, гидрогеологическим и рельефным условиям и качественному составу воды. Изучив состав подземной воды из скважины, находящейся вблизи орошаемого участка, авторы предложили не только запатентованный ими способ очистки подземной воды, но и способ ее активации.
Одновременное применение обоих способов в схеме установки для очистки и активации подземной воды является основным преимуществом, отличающим данную технологию от всех существующих. Данная схема позволяет повысить урожайность и качество выращиваемых томатов при минимальных затратах энергии, при простоте и безопасности обслуживания, достигая высокого качества очистки и активации воды для капельного орошения.

Объект. Территория исследования – система капельного орошения на опытно-производственном участке ВолГАУ «Инновационная деревня».

Материалы и методы. Основной объем исследовательских работ авторы намереваются проводить на опытно-производственном участке ВолГАУ «Инновационная деревня». Исследование будет основано на безреагентной очистке от взвесей, железа и др. примесей вакуумно-эжекционным способом и активации воды вакуумным способом с помощью вакуумного активатора, разработанного авторами. Комплексный подход, предусматривающий необходимость одновременного решения целого ряда сопутствующих коренных проблем водоочистки, делает предлагаемую технологию универсальной как для оросительных систем, так и для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Результаты и выводы.
Первый этап исследований установки по очистке воды проводили в лабораторных условиях на соответствующей гидравлической модели, второй этап испытаний по очистке и активации воды планируется провести на опытно-производственном участке ВолГАУ «Инновационная деревня» до начала посева томатов в грунт, на установке производительностью 10 м³/сут. Второй этап предусматривает работы, которые будут выполняться в следующей последовательности: стабилизация режима работы установки по очистке воды вакуумно-эжекционным способом, далее стабилизация режима работы установки по активации воды с помощью вакуумного активатора. Окончательные испытания запланированы при пуске обеих установок, которые будут работать в полуавтоматическом режиме. Необходимо отметить, что вакуумно-эжекционная установка включает в себя вакуумно-эжекционный окислитель и полуавтоматический песчаный фильтр.

1. Ахмедов А. Д., Джамалетдинова Е. Э. Особенности водосберегающей технологии полива овощных культур на юге России. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2019. № 4 (36). С. 17-30.

2. Боровой Е. П., Вольская О. Н., Чураков А. А., Камышанова Л. В. Совершенствование технологий очистки и активации подземных вод для эффективного использования в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения. Волгоград: ВолгГТУ, 2020. 100 с.

3. Кавцевич В. Н., Деревинский А. В. Оценка компонентов продуктивного и биохимического состава плодов у гибридов F1, полученных на основе кистевидных форм томата. Вестник Белорусского государственного политехнического университета им. М. Танка. 2016. № 1 (47). С. 22-27.

4. Михневич Э. И., Пропольский Д. Э. Анализ методов обезжелезивания воды и условия их применения. Мелиорация. 2017. № 2 (80). С. 59-65.

5. Новикова И. В., Лунева Е. Н., Грицай А. В. Средства и технологии водоподготовки для капельного орошения сельскохозяйственных угодий. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2019. № 3 (35). С. 1-17.

6. Овчинников А. С., Бочарников В. С., Бочарникова О. В., Пустовалов Е. В., Денисова М. А. Анализ эффективности работы фильтрующих загрузок при обезжелезивании воды из подземных водоисточников для систем капельного орошения. Известия НВ АУК. 2021. № 2 (62). С. 330-338.

7. Лойко А. В., Шибанов И. В., Каграманов Г. Г., Бланко-Педрехон А. М. Опыт внедрения мембранной технологии очистки артезианских вод с высоким содержанием железа и марганца. Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2018. № 4 (124). С. 58-62.

8. Fraser P. D., Truesdale M., Bird C. R. Carotenoid biosynthesis during tomato fruit development. Plant Physiol. 2014. V. 105. Pp. 405-413.

9. Matsak A., Tsytlishvili K. Using different filter media of stormwater treatment performance. Norwegian Journal of development of the International Science. 2018. V. 1 (20). Pp. 19-22.

10. Kruzhilin I. P., Ovchinnikov A. S., Kuznetsova N. V., Kozinskaya O. V., Fomin S. D., Bocharnikov V. S., Vorontsova E. S. Water pressure monitoring in irrigation piping as quality management tools of sprinkler irrigation. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences Open access. 2018. V. 13. Pp. 4181-4184.